Ruimte

Kunstmatige zwaartekracht in de ruimte creëren om verder dan onze maan te verkennen

Kunstmatige zwaartekracht in de ruimte creëren om verder dan onze maan te verkennen

Langdurig in de ruimte verblijven heeft ingrijpende gevolgen voor de gezondheid van het menselijk lichaam. Astronauten die zijn teruggekeerd van het internationale ruimtestation ISS moeten hard werken om de spieren weer op te bouwen die ze zijn kwijtgeraakt door zo lang in een gewichtloze omgeving te zijn geweest. Ze hebben ook te maken met effecten zoals verlies van botdichtheid en een vermindering van de aerobe capaciteit.

Astronauten op het internationale ruimtestation ISS proberen dit te bestrijden door elke dag tijd te besteden aan lichaamsbeweging, maar ze kunnen maar zoveel. Als we ooit een punt willen bereiken waarop mensen voor langere tijd in de ruimte leven, hebben we een vorm van kunstmatige zwaartekracht nodig om de woonaccommodaties zo aards mogelijk te maken.

We hebben waarschijnlijk allemaal sciencefictionfilms gezien met ruimteschepen of stations die enorme draaiende schijven gebruiken om kunstmatige zwaartekracht te creëren door middel van centrifugale krachten, maar voor het grootste deel is dit niet praktisch.

Onderzoekers over de hele wereld proberen het probleem van kunstmatige zwaartekracht op te lossen, zodat wanneer we in de toekomst de ruimte gaan koloniseren, we alle onderliggende technologie hebben uitgewerkt.

Kunstmatige zwaartekracht in realiteit brengen

Een team van de Universiteit van Colorado, Boulder, heeft een nogal interessante technologie ontwikkeld die kan helpen bij het oplossen van het probleem.

In plaats van van het hele ruimtestation een zwaartekrachtrijke omgeving te maken, zijn de onderzoekers op het idee gekomen om kleinere pods te maken die de zwaartekracht voor ruimtereizigers 'activeren', een paar uur per keer. Dit betekent dat de astronauten in wezen de zwaartekracht zouden ervaren in dezelfde zin als een spabehandeling, gedurende een paar uur per dag, om hun lichaam te laten acclimatiseren.

GERELATEERD: 5 MIND-BLOWING FEITEN OVER ZWAARTEKRACHT

Door het probleem op deze manier te benaderen, worden veel van de logistieke problemen opgelost die de ontwikkeling van kunstmatige zwaartekrachtschepen die rond middelpuntvliedende krachten zijn ontworpen, in de weg staan. Voornamelijk dat de schepen moeten draaien en ongeveer cirkelvormig van vorm moeten zijn.

De centrifugale benadering was gebaseerd op het inzicht dat als je een object snel genoeg ronddraait, de middelpuntvliedende krachten die erop inwerken, de versnelling als gevolg van de zwaartekracht kunnen evenaren, ongeveer 9,81 m / s ^ 2 op zeeniveau. Het grotere probleem is dat wanneer je op deze manier kunstmatige zwaartekracht creëert, mensen er ziek van worden.

Hoe ziet het apparaat met kunstmatige zwaartekracht eruit?

Het Colorado-team heeft in wezen een apparaat gemaakt dat lijkt op een draaitafel dat een platform biedt waar de voeten van de astronaut tegenaan kunnen drukken - het simuleert een vloer. Door hun hoofd langs de rotatieas van het apparaat te plaatsen, kunnen astronauten elk gevoel van duizeligheid minimaliseren dat kan voortkomen uit de desoriënterende beweging.

Duizeligheid treedt op wanneer de zenuwen in onze oren signalen naar onze hersenen sturen die in strijd zijn met de signalen van onze visuele zintuigen. Voordat we te ver ingaan op de details van hoe het apparaat met kunstmatige zwaartekracht werkt, bekijk de korte video hieronder voor een praktische demonstratie.

De gebruiker van het apparaat gaat aan de ene kant van een bedachtig apparaat liggen, met aan de andere kant een contragewicht om de rotatie te compenseren. Je kunt beginnen in te zien waarom een ​​apparaat van deze omvang toekomstige ontwerpers van ruimteschepen een beetje meer vrijheid zou geven in het ontwerpproces. In plaats van te moeten gaan met een ontwerp met een draaiende ring, kunnen ze gaan met meer vloeiende ontwerpen en gewichtloze kamers mogelijk maken om de menselijke conditie te behouden zonder zwaartekracht.

Het apparaat is in wezen een centrifuge op mensenmaat. De hoekversnelling die wordt gegenereerd door het draaien van het apparaat, drukt de voeten van de gebruikers tegen het platform.

De gebruiker blijft perfect georiënteerd als hij zijn hoofd in een naar voren gerichte positie houdt. Als de gebruiker zijn hoofd echter in een bepaalde richting kantelt, ervaart hij onmiddellijk duizeligheid en duizeligheid.

De studenten zijn echter van mening dat deze bijwerking van duizeligheid iets is dat ze kunnen oplossen

Het duizeligheidsprobleem oplossen dat gepaard gaat met kunstmatige zwaartekracht

De onderzoekers legden een reeks onderzoeken en tests uit om te bepalen of ze hun lichaam konden helpen een tolerantie op te bouwen voor de sensatie van het apparaat.

Als je erover nadenkt, is het uitgangspunt redelijk vergelijkbaar met wat straaljagerpiloten doormaken tijdens training. Ze zitten in apparaten die hen ronddraaien en enorme g-krachten uitoefenen, om hun hersenen te trainen om de signalen die hun lichaam ontvangt correct te interpreteren en te verwerken.

GERELATEERD: DE INGENIEUR DIE ZIJN LEVEN HEEFT GEDAAN MET ZWAARTEKRACHT

Het onderzoeksteam nam een ​​groep mensen mee en werkte aan gepersonaliseerde trainingsplannen op het apparaat, waarbij ze langzaam de draaisnelheid van elke persoon verhoogden. Na ongeveer 10 sessies meldde de groep dat ze konden draaien met de rotatiesnelheid die nodig is voor kunstmatige zwaartekracht en geen bijwerkingen voelden. Deze tests vertonen vroege tekenen van succes.

"Voor zover we kunnen nagaan, kan in wezen iedereen zich aan deze stimulans aanpassen", zegt Torin Clark, ruimtevaartingenieur en hoofdonderzoeker van het project.

Uiteindelijk geeft het project een antwoord op de vraag hoe je kunstmatige zwaartekracht in de ruimte kunt creëren.

De toekomst ziet er rooskleurig uit voor kunstmatige zwaartekracht in de ruimte.


Bekijk de video: Is Genesis Historie? - Bekijk de volledige film (Juli- 2021).